專(zhuān)利名稱(chēng)：一種新型電動(dòng)阿基米德原理演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是涉及一種演示阿基米德原理的裝置，尤其是能夠通過(guò)直接對(duì)比得出
阿基米德原理的電動(dòng)演示儀。
技術(shù)背景 與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的對(duì)比傳統(tǒng)教材得到阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)方法是"排水法"，即把物 體排開(kāi)的水收集起來(lái)稱(chēng)量一下，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它的重量剛好等于浮力的大小。但彈簧測(cè)力計(jì)讀 數(shù)時(shí)可見(jiàn)性差，且必須對(duì)多組數(shù)據(jù)進(jìn)行抽象計(jì)算才能得出結(jié)果，不利于學(xué)生理解，整個(gè)過(guò)程 操作起來(lái)十分麻煩
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種新型的電動(dòng)阿基米德原理演示儀，它只需簡(jiǎn)單按動(dòng) 遙控上的按鈕，就能清晰的、直觀的、全面的演示與驗(yàn)證阿基米德原理，而不需要任何計(jì)算。 為了解決背景技術(shù)所存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型是采用以下技術(shù)方案它是由電動(dòng) 遙控升降機(jī)1和實(shí)驗(yàn)面板2組成；實(shí)驗(yàn)面板2固定在電動(dòng)升降機(jī)1的上面，實(shí)驗(yàn)面板2上設(shè) 置有刻度盤(pán)2-1， A彈簧2-2、B彈簧2-3和指針2_4，刻度盤(pán)2_1是等寬的矩形條紋，A彈簧 2-2和B彈簧2-3固定在實(shí)驗(yàn)面板2上，A彈簧2_2設(shè)置在實(shí)驗(yàn)面板2的左邊，B彈簧2_3 設(shè)置在實(shí)驗(yàn)面板2的右邊，且A彈簧2-2和B彈簧2-3是完全相同的，左邊A彈簧2_2的下 方掛一重物3，右邊B彈簧2-3的下方掛一小桶4，指針2-4分別設(shè)置在A彈簧2_2和B彈 簧2-3上，且指向刻度盤(pán)2-l的同一位置。 所述的重物3的密度應(yīng)選稍大于水且形狀不規(guī)則的物體，在重物3的下方設(shè)置有 一個(gè)深溢水杯5 ;小桶4底部可適當(dāng)加些配重，以調(diào)節(jié)兩彈簧的指針指向刻度盤(pán)的同一位置。 所述的電動(dòng)遙控升降機(jī)1是通過(guò)遙控器來(lái)控制的，遙控器上設(shè)置有按鈕A和按鈕 B。 所述的電動(dòng)遙控升降機(jī)1的底座是由兩根金屬管1-1、電動(dòng)機(jī)l-2、蓄電池l-4、遙 控信號(hào)接收器1-5和開(kāi)關(guān)1-3組成；電動(dòng)機(jī)1-2豎直固定在兩根直立的金屬管1-1中間且 轉(zhuǎn)軸向上，遙控信號(hào)接收器l-5和電動(dòng)機(jī)l-2并聯(lián)在蓄電池上，開(kāi)關(guān)接在干路上。打開(kāi)開(kāi)關(guān) 后，分別按動(dòng)遙控上的按鈕A和按鈕B，信號(hào)接收器會(huì)控制電動(dòng)機(jī)中電流的方向使電動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)軸向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，停止按動(dòng)則轉(zhuǎn)軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 所述的電動(dòng)遙控升降機(jī)的支架是由金屬管l-6、細(xì)金屬桿l-7、螺母l-8、螺母座 l-10、絲杠1-9組成；支架上的兩根豎直的金屬管1-6比底座上兩根金屬管1-1的稍細(xì)。將 其分別插入底座上的兩根金屬管1-1中，并把絲杠1-9的底端和電動(dòng)機(jī)1-2相連接；分別按 動(dòng)遙控器上的A、B按鈕，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸就會(huì)帶動(dòng)絲杠沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)；絲杠的螺母1-8固定在 支架的螺母座1-10上，所以絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)可帶動(dòng)整個(gè)支架勻速上升或下降。在支架的運(yùn)動(dòng)過(guò) 程中，絲杠通過(guò)螺母座起支撐作用，支架上的金屬管1-6沿底座的金屬管1-1上升或下降，可保護(hù)支架不傾斜。在支架頂端焊有兩根細(xì)金屬桿l-7，在細(xì)金屬桿1-10上掛上實(shí)驗(yàn)面板 2，即可實(shí)現(xiàn)用遙控控制面板勻速上升和下降，從而完成實(shí)驗(yàn)操作。 工作原理將支架上的兩根金屬管分別套在底座上的金屬管中，并把絲杠的底端 和電動(dòng)機(jī)相接。分別按動(dòng)遙控器上的A、B按鈕，信號(hào)接收器可控制電動(dòng)機(jī)中電流的方向，使 電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)絲杠沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)；因?yàn)槁菽腹潭ㄔ谥Ъ艿穆菽缸?，所以絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)可帶 動(dòng)支架勻速上升或下降；在支架頂端的金屬管上焊有兩跟細(xì)金屬桿，在金屬桿上掛上面板， 即可帶動(dòng)面板勻速上升和下降。 操作規(guī)程把實(shí)驗(yàn)面板固定在電動(dòng)遙控升降機(jī)上，在實(shí)驗(yàn)面板上方固定兩個(gè)完全 相同的彈簧，左邊A彈簧下掛一重物，右邊B彈簧下掛一小桶，實(shí)驗(yàn)前先調(diào)節(jié)兩個(gè)彈簧的指 針使它們指向刻度盤(pán)的同一位置，并在A彈簧所掛物體的正下方放一裝滿(mǎn)水的深溢水杯。
然后按動(dòng)升降機(jī)遙控上的按鈕，使實(shí)驗(yàn)面板下降，物體逐漸浸入水中。由于物體受到了浮力 的作用，A彈簧的指針逐漸向上移動(dòng)。同時(shí)物體排開(kāi)的水經(jīng)溢水杯流到B彈簧下的小桶里， 使B彈簧的指針逐漸向下移動(dòng)。在任一位置停止時(shí)，A彈簧的指針向上移動(dòng)的距離都等于B 彈簧的指針向下移動(dòng)的距離。即物體受到的浮力等于它排開(kāi)液體受到的重力。 物體全部浸沒(méi)到水中后，按遙控上的按鈕，使物體繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，可以看到A彈簧 的指針不再向上移動(dòng)，說(shuō)明物體受到的浮力跟它浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)。 此儀器還可以演示漂浮在液面上的物體受到的浮力也等于它排開(kāi)液體的重力。實(shí) 驗(yàn)前仍是在兩根彈簧下分別掛好物體和小桶，并調(diào)節(jié)指針，使它們?nèi)灾赶蛲晃恢?。另取?個(gè)密度較小的物體放在裝滿(mǎn)水的溢水杯中，使其漂浮在液面上。物體排開(kāi)的水通過(guò)溢水杯 流到小桶中，因此B彈簧的指針向下移動(dòng)。把此物體從水中取出、擦干，然后將其掛在A彈 簧下，可以看到A彈簧的指針也向下移動(dòng)到了同一位置。由此可知漂浮的物體受到的重力 等于它排開(kāi)的液體受到的重力(G物二Gft液)，而漂浮的物體受到的浮力等于它的重力(Fff = G物)。所以，漂浮在液面上的物體受到的浮力也等于它排開(kāi)液體受到的重力(Fff=Gfta)。 本實(shí)用新型具有以下有益效果能隨時(shí)對(duì)物體所受的浮力與物體排開(kāi)液體所受的 重力進(jìn)行直接對(duì)比，可以清晰、直觀的演示出物體部分或全部浸入液體中時(shí)，以及漂浮時(shí)受 到的浮力和排開(kāi)液體重力的關(guān)系(Fff=Gft)。還可以說(shuō)明浮力的大小與物體浸沒(méi)在液體中 的深度無(wú)關(guān)。從而能全面的演示與驗(yàn)證阿基米德原理。儀器結(jié)構(gòu)、原理簡(jiǎn)單，直觀性強(qiáng)，便 于學(xué)生理解。遙控升降機(jī)的使用使實(shí)驗(yàn)操作變得簡(jiǎn)便易行。且造價(jià)低廉。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型遙控器3的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是電動(dòng)遙控升降機(jī)1的底座結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本實(shí)用新型電動(dòng)遙控升降機(jī)1支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參看圖l-4，本具體實(shí)施方式
采用以下技術(shù)方案它是由電動(dòng)遙控升降機(jī)l和實(shí)驗(yàn) 面板2組成；實(shí)驗(yàn)面板2固定在電動(dòng)升降機(jī)1的上面，實(shí)驗(yàn)面板2上設(shè)置有刻度盤(pán)2-1， A彈 簧2-2、 B彈簧2-3和指針2-4，刻度盤(pán)2_1是等寬的矩形條紋，A彈簧2_2和B彈簧2_3固定在實(shí)驗(yàn)面板2上，A彈簧2-2設(shè)置在實(shí)驗(yàn)面板2的左邊，B彈簧2-3設(shè)置在實(shí)驗(yàn)面板1的 右邊，且A彈簧2-2和B彈簧2-3是完全相同的，左邊A彈簧2_2的下方掛一重物3，右邊B 彈簧2-3的下方掛一小桶4，指針2-4分別設(shè)置在A彈簧2-2和B彈簧2_3上，且指向刻度 盤(pán)2-l的同一位置。 所述的重物3的密度應(yīng)選稍大于水且形狀不規(guī)則的物體，在重物3的下方設(shè)置有 一個(gè)深溢水杯5 ;小桶4底部可適當(dāng)加些配重，以調(diào)節(jié)兩彈簧的指針指向刻度盤(pán)的同一位置。 所述的電動(dòng)遙控升降機(jī)1是通過(guò)遙控器來(lái)控制的，遙控器上設(shè)置有按鈕A和按鈕 B。 所述的電動(dòng)遙控升降機(jī)1的底座是由兩根金屬管1-1、電動(dòng)機(jī)l-2、蓄電池l-4、遙 控信號(hào)接收器1-5和開(kāi)關(guān)1-3組成；電動(dòng)機(jī)1-2豎直固定在兩根直立的金屬管1-1中間且 轉(zhuǎn)軸向上，遙控信號(hào)接收器l-5和電動(dòng)機(jī)1-2并聯(lián)在蓄電池上，開(kāi)關(guān)接在干路上。打開(kāi)開(kāi)關(guān) 后，分別按動(dòng)遙控上的按鈕A和按鈕B，信號(hào)接收器會(huì)控制電動(dòng)機(jī)中電流的方向使電動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)軸向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，停止按動(dòng)則轉(zhuǎn)軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 所述的電動(dòng)遙控升降機(jī)的支架是由金屬管l-6、細(xì)金屬桿l-7、螺母l-8、螺母座 l-10、絲杠1-9組成；支架上的兩根豎直的金屬管1-6比底座上兩根金屬管1-1的稍細(xì)。將 其分別插入底座上的兩根金屬管1-1中，并把絲杠1-9的底端和電動(dòng)機(jī)1-2相連接；分別按 動(dòng)遙控器上的A、B按鈕，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸就會(huì)帶動(dòng)絲杠沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)；絲杠的螺母1-8固定在 支架的螺母座1-10上，所以絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)可帶動(dòng)整個(gè)支架勻速上升或下降。在支架的運(yùn)動(dòng)過(guò) 程中，絲杠通過(guò)螺母座起支撐作用，支架上的金屬管1-6沿底座的金屬管1-1上升或下降， 可保護(hù)支架不傾斜。在支架頂端焊有兩根細(xì)金屬桿l-7，在細(xì)金屬桿1-10上掛上實(shí)驗(yàn)面板 2，即可實(shí)現(xiàn)用遙控控制面板勻速上升和下降，從而完成實(shí)驗(yàn)操作。 工作原理將支架上的兩根金屬管分別套在底座上的金屬管中，并把絲杠的底端 和電動(dòng)機(jī)相接。分別按動(dòng)遙控器上的A、B按鈕，信號(hào)接收器可控制電動(dòng)機(jī)中電流的方向，使 電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)絲杠沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)；因?yàn)槁菽腹潭ㄔ谥Ъ艿穆菽缸希越z杠的轉(zhuǎn)動(dòng)可帶 動(dòng)支架勻速上升或下降；在支架頂端的金屬管上焊有兩跟細(xì)金屬桿，在金屬桿上掛上面板， 即可帶動(dòng)面板勻速上升和下降。 操作規(guī)程把實(shí)驗(yàn)面板固定在電動(dòng)遙控升降機(jī)上，在實(shí)驗(yàn)面板上方固定兩個(gè)完全 相同的彈簧，左邊A彈簧下掛一重物，右邊B彈簧下掛一小桶，實(shí)驗(yàn)前先調(diào)節(jié)兩個(gè)彈簧的指 針使它們指向刻度盤(pán)的同一位置，并在A彈簧所掛物體的正下方放一裝滿(mǎn)水的深溢水杯。 然后按動(dòng)升降機(jī)遙控上的按鈕，使實(shí)驗(yàn)面板下降，物體逐漸浸入水中。由于物體受到了浮力 的作用，A彈簧的指針逐漸向上移動(dòng)。同時(shí)物體排開(kāi)的水經(jīng)溢水杯流到B彈簧下的小桶里， 使B彈簧的指針逐漸向下移動(dòng)。在任一位置停止時(shí)，A彈簧的指針向上移動(dòng)的距離都等于B 彈簧的指針向下移動(dòng)的距離。即物體受到的浮力等于它排開(kāi)液體受到的重力。 物體全部浸沒(méi)到水中后，按遙控上的按鈕，使物體繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，可以看到A彈簧 的指針不再向上移動(dòng)，說(shuō)明物體受到的浮力跟它浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)。 此儀器還可以演示漂浮在液面上的物體受到的浮力也等于它排開(kāi)液體的重力。實(shí) 驗(yàn)前仍是在兩根彈簧下分別掛好物體和小桶，并調(diào)節(jié)指針，使它們?nèi)灾赶蛲晃恢?。另取?個(gè)密度較小的物體放在裝滿(mǎn)水的溢水杯中，使其漂浮在液面上。物體排開(kāi)的水通過(guò)溢水杯流到小桶中，因此B彈簧的指針向下移動(dòng)。把此物體從水中取出、擦干，然后將其掛在A彈 簧下，可以看到A彈簧的指針也向下移動(dòng)到了同一位置。由此可知漂浮的物體受到的重力 等于它排開(kāi)的液體受到的重力(G物二Gft液)，而漂浮的物體受到的浮力等于它的重力(Fff = G物)。所以，漂浮在液面上的物體受到的浮力也等于它排開(kāi)液體受到的重力(Fff=Gfta)。 本實(shí)用新型具有以下有益效果能隨時(shí)對(duì)物體所受的浮力與物體排開(kāi)液體所受的 重力進(jìn)行直接對(duì)比，可以清晰、直觀的演示出物體部分或全部浸入液體中時(shí)，以及漂浮時(shí)受 到的浮力和排開(kāi)液體重力的關(guān)系(Fff=Gft)。還可以說(shuō)明浮力的大小與物體浸沒(méi)在液體中 的深度無(wú)關(guān)。從而能全面的演示與驗(yàn)證阿基米德原理。儀器結(jié)構(gòu)、原理簡(jiǎn)單，直觀性強(qiáng)，便 于學(xué)生理解。遙控升降機(jī)的使用使實(shí)驗(yàn)操作變得簡(jiǎn)便易行。且造價(jià)低廉。
權(quán)利要求一種新型的阿基米德原理演示儀，其特征在于它是由電動(dòng)遙控升降機(jī)(1)和實(shí)驗(yàn)面板(2)組成；實(shí)驗(yàn)面板(2)固定在電動(dòng)升降機(jī)(1)的上面，實(shí)驗(yàn)面板(2)上設(shè)置有刻度盤(pán)(2-1)，A彈簧(2-2)、B彈簧(2-3)和指針(2-4)，刻度盤(pán)(2-1)是等寬的矩形條紋，A彈簧(2-2)和B彈簧(2-3)固定在實(shí)驗(yàn)面板(2)上，A彈簧(2-2)設(shè)置在實(shí)驗(yàn)面板(2)的左邊，B彈簧(2-3)設(shè)置在實(shí)驗(yàn)面板(2)的右邊，且A彈簧(2-2)和B彈簧(2-3)是完全相同的，左邊A彈簧(2-2)的下方掛一重物(3)，右邊B彈簧(2-3)的下方掛一小桶(4)，指針(2-4)分別設(shè)置在A彈簧(2-2)和B彈簧(2-3)上，且指向刻度盤(pán)(2-1)的同一位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的阿基米德原理演示儀，其特征在于所述的電動(dòng)遙 控升降機(jī)(1)的底座是由兩根金屬管(l-l)、電動(dòng)機(jī)(l-2)、蓄電池(l-4)、遙控信號(hào)接收器 (1-5)和開(kāi)關(guān)(1-3)組成；電動(dòng)機(jī)(1-2)豎直固定在兩根直立的金屬管(1-1)中間且轉(zhuǎn)軸 向上，遙控信號(hào)接收器(1-5)和電動(dòng)機(jī)(1-2)并聯(lián)在蓄電池上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的阿基米德原理演示儀，其特征在于所述的電動(dòng)遙 控升降機(jī)的支架是由金屬管(1-6)、細(xì)金屬桿(1-7)、螺母(1-8)、螺母座(1-10)、絲杠(1-9) 組成；支架上的兩根豎直的金屬管(1-6)比底座上兩根金屬管(1-1)的稍細(xì)，插入底座上的 兩根金屬管(1-1)中，絲杠(1-9)的底端和電動(dòng)機(jī)(1-2)相連接。
專(zhuān)利摘要一種新型的阿基米德原理演示儀，它涉及一種阿基米德原理演示儀。把實(shí)驗(yàn)面板固定在電動(dòng)遙控升降機(jī)上，在實(shí)驗(yàn)面板上方固定兩個(gè)完全相同的彈簧，左邊A彈簧下掛一重物，右邊B彈簧下掛一小桶，實(shí)驗(yàn)前先調(diào)節(jié)兩個(gè)彈簧的指針使它們指向刻度盤(pán)的同一位置，并在A彈簧所掛物體的正下方放一裝滿(mǎn)水的深溢水杯。然后按動(dòng)升降機(jī)遙控上的按鈕，使實(shí)驗(yàn)面板下降，物體逐漸浸入水中。由于物體受到了浮力的作用，A彈簧的指針逐漸向上移動(dòng)。同時(shí)物體排開(kāi)的水經(jīng)溢水杯流到B彈簧下的小桶里，使B彈簧的指針逐漸向下移動(dòng)。在任一位置停止時(shí)，A彈簧的指針向上移動(dòng)的距離都等于B彈簧的指針向下移動(dòng)的距離。即物體受到的浮力等于它排開(kāi)液體受到的重力。
文檔編號(hào)G09B23/12GK201489711SQ200920159658
公開(kāi)日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月11日
發(fā)明者支穎倩 申請(qǐng)人:支穎倩